金は地球のマントルで発生し、地震などの地質学的運動によって地表に上昇する貴金属です。科学は、地震の助けを借りて鉱物石英の中で金塊が形成されることをすでに知っていましたが、今回、地質学者は、地震がどのように石英と結合して特大の金塊を形成するかを正確に発見し、数十年にわたって研究者を魅了してきた謎をついに解決しました。
この研究結果は最近、 Nature Geoscience誌に掲載されました。以下の情報に従ってください。
地震と石英が結合して金を形成する
金は石英の中で自然に形成され、多くの場合凝集してナゲットになります。これらのナゲットは、地殻深部から熱水流体が定期的に汲み上げられる岩石の亀裂の中に「浮遊」しています。
「金は石英の中で常に形成されます。奇妙なのは、本当に本当に大きな金の塊が形成されることです。私たちはそれがどのように機能するのか知りませんでした。どうやって大量の金を少し目立たない場所で鉱化させることができるのでしょうか。」と彼は言いました。クリストファー・ヴォイジー氏はオーストラリアのモナシュ大学の地質学者で、この研究の筆頭著者である。
熱水流体は深部から金原子を運び、石英の亀裂を通して放出します。つまり、理論的には、金は大きなナゲットに集中するのではなく、亀裂を通して均一に広がるはずだとヴォイジー氏は説明しました。
しかし、巨大な金ナゲットは別の方法で形成され、これは 2 つの理由で発見されました。第一に、最大のナゲットは造山運動の金鉱床で発生するためです。これは、地震中に形成される鉱床です。そして第二に、石英は圧電鉱物であるためです。つまり、地震によって発生する地質学的応力に応じて石英自体が電荷を生成します。
しかし、金塊はどのようにして巨大になったのでしょうか?
研究によると、地震により岩石が砕け、熱水が石英の亀裂に押し込まれ、溶解した金で石英が満たされるという。地震による地質学的応力に応じて、亀裂は金と反応する電荷を生成し、金を沈殿させて固化させます。
そのため、研究では「溶液に溶解した金は既存の金粒子上に優先的に堆積するため、金は特定の点に集中する。これは、石英の割れ目では、金がすでに存在するクラスターの下で凝固し、新しいものごとに成長することを意味する」言い換えれば、既存の金の粒は継続的な成長の焦点です。
研究者らはこれを実験室でテストし、金を含む液体に浸した水晶に対する地震の影響をシミュレートしました。このシミュレーションでは、金が石英の亀裂内の既存の金堆積物の上で優先的に凝固することも確認されており、これは大きな金ナゲットの形成を説明するのに役立ちます。
ただし、この発見は金塊の採掘場所に関する新たな手がかりを提供するものではありません。現在科学が提供できる最良のものは、深部の石英からの圧電信号を検出するデバイスです。
ニュース参照:
Voisey、CRら。石英中の地震誘起圧電による金ナゲットの形成。自然地球科学、2024 年。
